Происхождение озера Маркаколь связывается с одной из ледниковых фаз четвертичного периода альпийского тектонического цикла, когда в результате поднятий и разломов сформировалась своеобразная система современных хребтов и межгорных впадин, подвергшихся затем воздействию оледенения, следы которого хорошо выражены на водораздельных частях Курчумского хребта. Для котловины озера Маркаколь характерны островершинный, крутосклонный, интенсивно расчлененный рельеф среднегорного облика. Склоны хребтов пересечены глубоко впадающими речными долинами. Для Курчумского хребта характерны скалистые вершины и гребни, увенчанные причудливыми останцами. Многие вершины покрыты массой сплошных крупнообломочных осыпей, которые обширными каменными "реками" - курумниками спускаются вниз по склонам.
Хребет в своей северо - восточной части рассечен громадными обрывистыми стенами ущелий, каньонами и цирками, на дне которых лежат удивительно красивые синие альпийские озера. Основные объекты охраны в заповеднике кроме озера Маркаколь - эталонные, типичные для гор Южной Сибири ландшафты лиственничной, пихтовой и еловой тайги и высокогорий; уникальная ихтиофауна, представленная эндемичными, только для Маркаколя подвидами ленка, хариуса, гольца и пескаря, богатая и разнообразная фауна птиц и млекопитающих, включающих целый ряд видов, ставших в нашей республике, да и во всем мире редкими и исчезающими. Для хребтов Азу-Тау и Сорвенковского белка типичен более холмистый рельеф водоразделов, со сглаженными, куполообразными формами вершин. Местами водоразделы приобретают выровненный, платообразный характер со скальными отдельностями, либо с обилием рассеянных вокруг глыб и плит. Альпийские луга и горные тундры здесь носят в значительной мере остепненный облик, а заросли карликовых березок и ив замещены полосой можжевельников. Склоны хребтов сравнительно круты, с характерными для них глубокими таежными распадками, по дну которых протекают горные ручьи и речки.Побережье озера на западе, севере и северо-востоке представляет собой приозерную равнину шириной 1-2 км., тогда как на юге и юго-востоке побережье имеет сравнительно узкую береговую полосу, так как хребет Азу-Тау почти в плотную примыкает к озеру. Характерны спускающиеся со склонов хребтов отроги, впадающие в озеро и образующие своеобразные мысы - "приторы".